外磁場驅(qū)動(dòng)膠囊內(nèi)窺鏡的驅(qū)動(dòng)磁場線圈設(shè)計(jì)研究.pdf

1、光纖內(nèi)窺鏡和電子攝像內(nèi)窺鏡的廣泛臨床應(yīng)用，消化道疾病的診療朝著微創(chuàng)、無創(chuàng)方向發(fā)展。然而，這些傳統(tǒng)內(nèi)窺鏡產(chǎn)生的疼痛和不適導(dǎo)致病人身體僵硬而不能到達(dá)小腸等部位，由此膠囊內(nèi)窺鏡運(yùn)用而生。但是，無線膠囊內(nèi)窺鏡只能隨蠕動(dòng)波和重力被動(dòng)地運(yùn)行，這就限制了醫(yī)生診斷的徹底性和有效性。 為了解決這個(gè)問題，提出了多種用于無線膠囊內(nèi)窺鏡的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，主要有采用仿生學(xué)研制的微型驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，如尺蠖狀和蚯蚓狀微型驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、多足微型驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等；采用微電機(jī)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)

2、；通過膠囊釋放電流刺激腸道蠕動(dòng)來控制膠囊的方法；以及采用外磁場驅(qū)動(dòng)的方式。其中外磁場驅(qū)動(dòng)方式具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、驅(qū)動(dòng)力和速度可控性強(qiáng)、對人體安全性高等優(yōu)點(diǎn)，也是目前的研究熱點(diǎn)。 為更加合理的實(shí)現(xiàn)由外磁場驅(qū)動(dòng)膠囊內(nèi)窺鏡所需的磁場，本論文研究分析了外部線圈的設(shè)計(jì)方法：針對人體的外形結(jié)構(gòu)對目標(biāo)磁場在柱坐標(biāo)系中進(jìn)行分解，通過目標(biāo)場法反解出電流密度分布，并通過離散得到實(shí)際線圈的位置和電流大小。用此方法設(shè)計(jì)了一個(gè)方案，用有限元軟件進(jìn)行建模驗(yàn)證